Lanzamiento de tres satélites Gonets-M (Rokot-KM)

El día 3 de julio de 2014 a las 12:43 UTC Rusia lanzó un cohete Rokot-KM (Rokot/Briz-KM) desde la rampa número 3 del Área 133 del cosmódromo de Plesetsk (GIK-1) con tres satélites Gonets-M. La órbita inicial fue de 1478 x 1510 kilómetros y 82,5º de inclinación.

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Un satélite Gonets-M (gonets.ru).

Gonets-M

Los Gonets-M son satélites de comunicaciones civiles construidos por la empresa ISS Reshetniov para la agencia espacial rusa Roscosmos. Están situados en órbitas polares muy similares a los satélites militares Strelá-3. En este lanzamiento se pusieron en órbita tres satélites Gonets-M, los M8, M9 y M10 (números de serie 18, 19 y 20, conocidos en conjunto como Blok 13). Los Gonets forman la red Gonets-D1M (Гонец-Д1М), una constelación muy similar a la red militar Rodnik de los satélites Strelá-3. La red Gonets-D1M usa cuatro planos orbitales inclinados 82,5º, en vez de los dos del sistema Rodnik, con un mínimo de de 12 unidades (tres o cuatro por plano) y cuatro estaciones terrestres. Los Gonets son una versión civil y modernizada de la serie Strelá desarrollada en 1989, aunque se desconocen las diferencias exactas. Su forma y dimensiones son muy similares a la serie Strelá-3, pero su masa es ligeramente superior, de unos 280 kg.

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Satélites Gonets-D1 y Gonets-M (gonets.ru).

Cada satélite, con una vida media de 5-7 años, incorpora 14 canales Tierra-espacio y dos espacio-Tierra con varias velocidades de transmisión de datos hacia la nave (1,2 kbit/s; 2,4 kbit/s; 4,8 kbit/s; 9,6 kbit/s) y desde ella (con un máximo de 64 kbit/s). Cada unidad tiene capacidad para atender a 100-200 usuarios simultáneamente, la mayoría de los cuales usa el sistema para llamadas telefónicas. Se calcula que la red da servicio a unos 200.000 usuarios en el territorio de la Federación Rusa. A diferencia de la versión anterior (Gonets-D1), los Gonets-M tienen capacidad para maniobrar en su órbita.

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Los satélites que han formado y formarán parte de la red Gonets (gonets.ru).

En el futuro, se pretende sustituir los Gonets-M por una versión mejorada denominada Gonets-M1, dotada de hasta 50 canales Tierra-espacio. Los Strelá-3 y los Gonets-M son fabricados por la empresa ISS Reshetniov. El sistema Gonets comenzó sus pruebas en 1992 con el lanzamiento de los dos primeros Gonets-D (17F13). En 1994 entró en servicio la red Gonets-D1 formada por satélites Gonets-D1 y en 2001 se aprobó la creación de la red Gonets-D1M con satélites Gonets-M. El primer Gonets-M fue lanzado en 2005 y Roscosmos planea tener completa la constelación de Gonets para 2015 (12 satélites en servicio y dos de reserva). Con este lanzamiento, la red Gonets-D1 cuenta ya con 9 satélites de 12. La red Gonets está operada por la empresa Sputnikovaia Sistema Gonets.

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Estaciones terrestres del sistema Gonets (gonets.ru).
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Satélite Gonets-M (gonets.ru).

Cohete Rokot

El 14A05 Rokot-KM (Rokot/Briz-KM), también escrito Rockot, es un cohete de tres etapas de 107,5 toneladas y 29,15 metros de longitud que puede poner hasta 1950 kg en una órbita de 200 km y 63º, o bien 1100 kg en una órbita de 400 km y 97º. Al ser lanzado desde el cosmódromo de Plesetsk, Rokot puede poner cargas en órbitas cuya inclinación va de 63º a 93º. Emplea propergoles hipergólicos (tetróxido de nitrógeno y UDMH) en todas sus etapas. El Rokot se comercializa en el mercado internacional con la empresa Eurockot, propiedad de la empresa rusa Khrúnichev (49%) y la europea Airbus Defence and Space (51%).

Cohete Rokot (Khrunichev).

El cohete Rokot (en ruso Рокот, “estruendo”), es en realidad un misil intercontinental (ICBM) modificado. Sus dos primeras etapas corresponden al misil UR-100NU (también denominado UR-100NUTTKh, 15A35 ó RS-18B, conocido en occidente como SS-19 Mod 2 Stiletto) a las cuales se les ha añadido una tercera etapa Briz-KM para alcanzar la órbita. El misil UR-100NU fue desarrollado entre 1975 y 1977 por la filial nº 1 de NPO Mashinostroienia (posteriormente conocida como oficina KB Salyut y actualmente parte de la empresa estatal GKNPTs Khrúnichev), la antigua oficina de diseño de Vladímir Cheloméi. El UR-100NU es una versión avanzada del exitoso misil UR-100N, a su vez una mejora del UR-100 (15A30 ó SS-11) de los años sesenta y que todavía hoy permanece en servicio como parte de la fuerza estratégica rusa de misiles. En total se fabricaron 360 misiles UR-100NU.

La primera etapa mide 17,2 m de largo y 2,5 m de diámetro. Utiliza tres motores RD-0233/15D95 (470-520 kN cada uno y 285-315,5 s) de ciclo cerrado y una cámara, así como un RD-0234/15D96, diseñados por la KB Khimavtomatiki (antigua oficina de Semyon Kosberg) de Voronezh. El RD-0234 es un RD-0233 con las conducciones necesarias para presurizar los tanques de propergoles. Incluye además cuatro pequeños cohetes de combustible sólido en la parte inferior para garantizar la separación con la segunda fase. El control de actitud se realiza mediante el movimiento completo de los motores.

La segunda etapa tiene 3,9 m de longitud y 2,5 m de diámetro. Incluye un motor principal RD-0235/15D113 (240 kN y 320 s) y un vernier RD-0236/15D114 (15,76 kN y 293 s) de cuatro cámaras. También incorpora cuatro cohetes sólidos para asegurar la separación con la carga útil. La separación de la segunda etapa es del tipo “semicaliente”, al igual que la mayoría de misiles con propergoles hipergólicos: primero se encienden los vernier, cuyos gases escapan por unos orificios situados en la sección de la primera etapa que conecta la segunda fase. Después se separa la primera etapa y entonces se enciende el motor principal RD-0235. El sistema de control es similar al empleado en el ICBM R-36M (SS-18 Satán), diseñado por Vladímir Sergeyev de la NII-692.

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Lanzamiento de un Rokot (Eurockot).

La etapa superior Briz-K (14S12) fue desarrollada por Khrúnichev para el Rokot, pero a mediados de los 90 se decidió sustituirla por una variante basada en la Briz-M (14S43) del cohete Protón para ahorrar costes. Esta nueva variante se denominaría Briz-KM (14S45) y es básicamente una versión menor de la Briz-M sin el tanque anular característico de ésta. El desarrollo de la Briz-KM -o Breeze KM, como se conoce en el mercado internacional- se financió en parte durante el periodo 1997-1998 gracias al acuerdo que firmó Motorola para lanzar veinte Rockot con dos satélites Iridium cada uno, acuerdo que posteriormente no vería la luz. La Briz-KM tiene una longitud de 2654 mm y un diámetro de 2490 mm. Posee una masa en seco de 1600 kg, a los cuales hay que sumar 3300 kg de ácido nítrico y 1665 kg de UMDH. Emplea un motor principal S5.98 M (14D30) de 20 kN de empuje y 325,5 s de impulso específico, así como cuatro pequeños impulsores vernier 11D458 (de 40 kgf e Isp de 252 s) y doce 17D58E (de 1,36 kgf e un Isp de 247 s) para maniobras. Estos impulsores fueron diseñados por la empresa KBKhM A. M. Isayev, actualmente integrada en Khrúnichev y son similares a los empleados en los motores de maniobra de la nave TKS y sus variantes (incluyendo los módulos 77K de la Mir o el Zaryá de la ISS). El motor 14D30 es un derivado del S5.92 empleado en la etapa superior Fregat y puede encenderse hasta en 8 ocasiones durante cada misión.

La Briz-KM tiene tres baterías de plata-zinc que duran unas 7 horas y puede cambiar el plano orbital de su carga útil hasta 10º, ofreciendo un rango de órbitas mayor que el permitido por el azimut del cosmódromo. El primer lanzamiento de un Rokot con la etapa Briz-KM se produjo el 16 de mayo de 2000. La combinación Rokot/Briz-K aparece bajo la denominación Rokot-K y la Rockot/Briz-KM como Rokot-KM.

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Briz-KM (Eurockot).

La cofia (GO según sus siglas en ruso), también fabricada por Khrúnichev, tiene un espacio útil interno de 1,8 m de altura y 8,8 m3. Su armazón es de aluminio, recubierto por una estructura de fibra de carbono. Sus dimensiones son de 6,7×2,5 m y emplea motores sólidos para su separación.

Cofia y etapa Briz-KM del Rokot (Eurockot).
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Procedimiento de colocación de la carga útil mediante la etapa Birz-KM (Eurockot).
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Capacidad de carga del Rokot (Eurockot).
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Versiones del UR-100/Rokot (Eurockot).

El lanzamiento

El cohete se traslada de forma similar al misil UR-100NU, dentro de un contenedor, denominado TPK (Transportno-Puskovoi Konteiner/Транспортно-Пусковой Контейнер, ТПК), “contenedor de transporte y lanzamiento”.

Contenedor TPK del Rokot.

El TPK llega al Área 133 de Plesetsk en posición horizontal y es colocado en vertical sobre la rampa. La modificación del Área 133 (11P865PR) para dar cabida al Rockot fue obra de la empresa KBTM de Moscú. Igualmente fue modificado para el programa Rockot el edificio de montaje 32T (MIK 130 ó 11P568R) del Área 32 destinado al Tsiklon-3, dotándolo de una habitación limpia de estilo occidental, así como otras mejoras. El primer lanzamiento de un Rockot (con Briz-K) desde Plesetsk se produjo el 24 de diciembre de 1999 y se saldó en fracaso. La rampa de lanzamiento del Área 133 incluye una torre de servicio móvil, un mástil fijo con umbilicales al que se acopla el TPK y un anillo de lanzamiento donde se instala el TPK -parecido al del Kosmos 3M- con capacidad de giro para ajustar el azimut.

Esquema del cosmódromo de Plesetsk y las instalaciones del Rockot (Eurockot).
Plano del MIK 103 (Eurockot).
Rampa 3 del Área 133 (eurockot).

El TPK con las dos primeras etapas es transportado en ferrocarril en horizontal hasta el Área 133 y después se coloca en posición vertical apoyado en el mástil de servicio fijo. La carga útil llega por lo general en un Antonov An-124 al aeropuerto de Talagi, en Arkhangelsk, y de allí es transportada hasta Plesetsk por ferrocarril, aunque cabe la posibilidad de utilizar el aeropuerto Pero de la ciudad de Mirny, junto al cosmódromo. Tras ser integrada en el MIK 130, la carga útil con la etapa Briz-KM y la cofia se transporta en vertical mediante ferrocarril. Al llegar al Área 133 se integra en posición vertical con el cohete en el TPK usando las grúas de la torre de servicio. La torre incluye unas puertas que permiten mantener en buen estado el cohete con la carga útil en cualquier condición meteorológica.

Traslado de la carga útil (Eurockot).
Esquema de la rampa de lanzamiento y la operación de integración de la carga útil con el cohete (Eurockot).

Debido a la presencia de zonas pobladas, el cohete sólo puede despegar en seis direcciones (azimut) diferentes, correspondientes a seis órbitas distintas, aunque puede luego cambiar su plano orbital gracias a la etapa Briz-KM:

Azimuts de lanzamientos e inclinaciones de las órbitas alcanzadas por el Rokot desde Plesetsk (Eurockot).
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Fases del lanzamiento (Eurockot).

Vídeos sobre los satélites Gonets-M:

[youtube]http://youtu.be/pVogc1vdFQc[/youtube]

[youtube]http://youtu.be/hWHn4H-BDPI[/youtube]

Vídeo sobre el lanzamiento, aquí.

Más información y referencias:



9 Comentarios

  1. Daniel , la separación semicaliente ¿en que consiste?.
    Vi en un vídeo de youtube un neumático “como” de tractor , de una parte era o parecía metálico. Eso es un sistema para las vibraciones , eso es a lo que se refiere SpaceX con sistema de separación neumática o es ambas cosas?.
    ¿Puede este neumático apretar los pernos y cuando arde se sueltan?.

      1. Hola, Daniel. Estuve a punto de responderle a Jose pues yo pensaba que sabía las diferencias por lo menos básicas entre separación fría (estilo Saturno V), caliente (estilo Soyuz) y semicaliente (estilo Rokot).

        Pero antes, por si las moscas, me puse a refrescar conceptos y terminología… y terminé con una duda no menor. En esta vieja entrada tuya referida a un Dnepr se lee:

        https://danielmarin.naukas.com/2010/06/21/lanzamiento-dnepr-tandem-x/
        “La separación de etapas se lleva a cabo en caliente, con el encendido de los vernier de la segunda fase mientras ésta aún está unida a la primera etapa.”

        ¿Eso es una “errata”, o mejor dicho, una “simplificación”? Digo “simplificación” porque para mí las separaciones caliente y semicaliente son conceptualmente iguales, más allá del método (primero los vernier, luego el principal) y de los propergoles, claro.

        Pero la única diferencia que veo entre la separación del Dnepr y la del Rokot es que no mencionas pequeños cohetes para garantizar la separación del Dnepr. ¿Esa es toda la diferencia o en efecto pecaste de “simplificación”?

        Estuve googleando horas intentando limar esta duda, tanto en español como en inglés (“hot staging” y “semi-hot staging”) pero no saqué nada en claro… excepto que hay una impresionante cantidad de páginas web en las que aparece exactamente (copy/paste) la frase:

        “La separación de la segunda etapa es del tipo ‘semicaliente’, al igual que la mayoría de misiles con propergoles hipergólicos: primero se encienden los vernier…”

        No cabe duda que tus “seguidores” son legión, Daniel 😀

        Saludos.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 4 julio, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Lanzamientos • Rusia • Sondasespaciales